En los últimos días se volvió a hablar del bosón de Higgs debido a que el físico británico y su colega belga François Englert, de 84 y 80 años, respectivamente, obtuvieran el Premio Nobel de Física 2013.
Ambos obtuvieron el reconocimiento por la investigación que presentaron en 1964, separadamente, y que planteó la teoría de cómo las partículas adquieren masa, lo que permite comprender -al menos en parte- el origen del universo.
Pero, ¿qué es exactamente el bosón de Higgs? Y, ¿por qué los físicos llevan más de 40 años tras él?
En julio de 2012 los científicos del CERN anunciaron el descubrimiento de una nueva partícula coherente con el bosón de Higgs. (CERN Centro europeo de investigación nuclear, situado entre Francia y Suiza).
Este anuncio es, en palabras de los científicos del CERN, la "más sólida evidencia de la existencia de la partícula de Higgs".
Por el momento, lo que se sabe con certeza es que se ha descubierto una nueva partícula que encaja en lo que se esperaba del bosón de Higgs.
Por ahora existe una teoría casi completa sobre cómo funciona el Universo en un sentido amplio: desde las partículas que componen los átomos y las moléculas de la materia que vemos hasta las más extrañas.
Esa teoría se llama Modelo Estándar. Sin embargo, hay un enorme agujero en ella: no explica por qué las partículas tienen masa.
El mecanismo de Higgs –una explicación para justificar ese hueco en la teoría- fue propuesto por seis físicos en 1964, entre ellos el británico Peter Higgs.
Un bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales de la naturaleza (el otro tipo son los fermiones). La denominación "bosón" fue dada en honor al físico indio Satyendra Nath Bose.
El bosón de Higgs es la pieza que falta para comprender el funcionamiento de la masa y, por extensión, la forma cómo se cimenta el Universo.
La masa es, dicho de un modo sencillo, la medida de la materia que contiene algo: una partícula, una molécula o una vaca.
Si no fueran masa, todas las partículas fundamentales que componen los átomos y las vacas se desvanecerían a la velocidad de la luz y el Universo tal como lo conocemos no habría podido constituirse en materia.
El mecanismo de Higgs propone que existe un campo que atraviesa el Universo –el campo de Higgs- que permite a las partículas obtener su masa. La interacción con ese campo –con los bosones de Higgs que salen de él- otorgaría masa a las partículas.
Irónicamente, el Modelo Estándar no predice la masa exacta del bosón de Higgs. Los aceleradores de partículas como el del CERN, intentan buscar la partícula de forma sistemática en una serie de rangos de masa en los que podría situarse.
El acelerador funciona haciendo colisionar dos chorros de partículas subatómicas –protones- a una velocidad cercana a la de la luz. (la velocidad de la luz es de 299.792.458 kms/segundo)
Eso genera una enorme lluvia de partículas que sólo pueden crearse con altas energías. Los científicos del CERN han esperado largamente que el bosón de Higgs aparezca en algún momento en la maraña de esa lluvia de partículas.
Si se comportara como los investigadores creen que debería hacerlo, podría descomponerse entre las demás, pero dejaría un rastro que probaría su existencia.
El objetivo es verificar empíricamente cómo se crea la materia y evaluar si esto coincide con el modelo descrito por Higgs. Si bien todavía quedan muchas pruebas por realizar para confirmar la correspondencia entre la teoría y los hechos, cada vez se está más cerca.
El Gran Colisionador de Hadrones del CERN –el acelerador de partículas más poderoso- es el experimento más potente que podría arrojar luz en la caza de la partícula de Higgs.
"Para mi está claro que se trata de Higgs, aunque todavía queda un largo camino para saber qué tipo de Bosón de Higgs es", afirmó en 2013 Joe Incandela, portavoz de uno de los experimentos.
Como con el resto de partículas físicas, este es un punto delicado. El bosón de Higgs podría aparecer en un rango de masas concreto y algunas señales –una especie de "golpe" en los datos
Asegurarse de que ese "golpe" se debe realmente a la partícula de Higgs es otra cuestión.
Si se lanza una moneda 10 veces y ocho veces sale cara, podríamos pensar que la moneda está trucada.
Pero eso sólo se puede afirmar con cierta seguridad después de haberla lanzado varios cientos de veces. Lo mismo sucede con los científicos antes de que anuncien un "descubrimiento" formal. Necesitan haberlo comprobado repetidas veces.
Hablando con rigor, no sabemos si la partícula existe, y eso es lo que hace tan emocionante el trabajo del Gran Colisionador de Hadrones.
Simplificando, la teoría predice un "Modelo Estándar de Higgs", que es el principal hilo conductor de la investigación actual.
Pero la historia ha demostrado que las predicciones teóricas pueden equivocarse y la ausencia de la partícula de Higgs podría sugerir que se encuentra en niveles de energía diferentes, que se descompone en otras partículas o, quizá, que no existe.
Si estudios futuros confirman definitivamente que Higgs no existe, la mayor parte del Modelo Estándar debería ser revisada.
Eso lanzaría nuevas líneas de investigación que podrían revolucionar nuestro conocimiento sobre el Universo de una manera similar a como lo hicieron las ideas de la física cuántica hace un siglo.
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